(57)【要約】      （修正有）【課題】ペン先交換可能な入力ペンの組み立て作業の時間を短縮する。【解決手段】ペン先保持部を備えた円筒状の軸受けに軸方向に弾性を持たせるため複数のスリ割り溝と円筒状内面のスライドする回転軸に挿入初めと挿入終了部の突起の大きさに差を持たせたテーパー凸形状とすることでスリ割り溝弾性部に大きな歪みを与えずに比較的弱い力で挿入作業ができ、円筒状のスリ割り溝内面に設けたスライドする回転軸の嵌合させるための環状凹部に係止する部分を大きくできるため、抜け防止効果の得られる。更に、スライドする回転軸と円筒状の軸受けが勘合すると円筒状軸受けのスリ割り溝外周部をスライドする回転軸が覆い隠す形状とすることでスリ割り溝を広げスライドする回転軸を抜くことができない構造とする。また、円筒状軸受け内面と挿入されるスライドする回転軸の外周面に隙間を設けることで円筒状軸受けとスライドする回転軸は径方向に回転可能な形状とする。【選択図】  図３
2007299234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標入力装置の座標を検出する電子ペンまたは、座標入力装置に座標データを入力する電子ペンにおいて、前記電子ペンに備えられている円筒型のチャック部と、該チャック部に挿入するスライド軸を備えた電子ペンのペン先保持構造であって、前記円筒型のチャック部には、交換可能なペン先を挿入することができる先穴と、スライド軸を挿入する後穴を設け、チャック部外周に複数のスリ割り溝を、前記スライド軸が挿入される方向に設け、円筒型のチャック部内面には円筒軸心に向かって設けられた突起部とテーパー凹部を設け、前記スライド軸にはテーパー凸部を設け、このテーパー凸部の終端部分には、回転軸部を有し、前記チャック部にスライド軸を挿入した際に、チャック部内面に設けたテーパー凹部と、スライド軸に設けたテーパー凸部が接続し、前記チャック部内は円筒軸心に向かって設けられた突起部が、前記スライド軸に設けた回転軸部に適宜取り付け可能とし、チャック部とスライド軸が回転可能としたことを特徴とする電子ペンのペン先保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタブレット入力装置に使用する信号検出用入力ペンのペン先保持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８を用いて説明する。タブレット入力装置に使用する信号検出用入力ペンは、ペン先をタブレットに近づけることで電気信号を検出し、タブレットの座標位置を表示画面上に表示することに使用する入力ペンである。
入力ペン８０のペン先８２は筆記時の生じる先端の偏減りとペン先８２の交換のし易さを考慮して径方向に回転８９し、ペン先８２がペンの本体８１内側より突出、収納方向８５に可動可能とする構造が必要とされる。ペン先８２は円柱状であり、ペン先８２を保持する軸受け８３は円筒状とし、先端方向に交換可能な状態で円筒状内面に圧入固定される。ペン先８２を保持した軸受け８３の後端は、突出、収納方向８５に可動するスライドする回転軸８６がネジにより螺合される。入力ペン８０は筆記時に振動、衝撃を受けるため、軸受け８３とスライドする回転軸８６のネジに螺合の緩みが生じないようにネジを接着剤で固定する。
筆記による外圧で収納方向に押されたペン先８２が元に戻もどるように、スライドする回転軸８６は後端からガイド９０を介してバネ８８によりペン先８２方向に押し、ペン先８２をペン本体８１より安定した長さを突出させる構造としている。ガイド９０はバネ８８を回転させてしまうと捩れ、歪みが生じ、ペン先８２を安定した量突出できなくなるため、バネ８８とスライドする回転軸８６が直接接触して、バネ８８が回転しないように、緩衝のため摺動性の良い材質で成形されたガイド９０を設けた構造としている。
【特許文献１】特開平０９−１０９５８９号公報。
【特許文献２】特開２００３−１６８５３９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながらペン先の交換可能な入力ペンの構造おいては、ペン先保持する軸受けとスライドする回転軸を螺着するに螺合によるトルクの管理や、接着剤塗布による接着剤の量や硬化時間の管理が難しいことと、回転によりバネに捩れ、歪みを与えないための部品があり、組立作業に時間がかかるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、座標入力装置の座標を検出する電子ペンまたは、座標入力装置に座標データを入力する電子ペンにおいて、前記電子ペンに備えられている円筒型のチャック部と、該チャック部に挿入するスライド軸を備えた電子ペンのペン先保持構造であって、前記円筒型のチャック部には、交換可能なペン先を挿入することができる先穴と、スライド軸を挿入する後穴を設け、チャック部外周に複数のスリ割り溝を、前記スライド軸が挿入される方向に設け、円筒型のチャック部内面には円筒軸心に向かって設けられた突起部とテーパー凹部を設け、前記スライド軸にはテーパー凸部を設け、このテーパー凸部の終端部分には、回転軸部を有し、前記チャック部にスライド軸を挿入した際に、チャック部内面に設けたテーパー凹部と、スライド軸に設けたテーパー凸部が接続し、前記チャック部内は円筒軸心に向かって設けられた突起部が、前記スライド軸に設けた回転軸部に適宜取り付け可能とし、チャック部とスライド軸が回転可能とした電子ペンのペン先保持構造を提案するものである。
【発明の効果】
【０００５】
ペン先保持部を備えた円筒状の軸受けとスライドする回転軸の組立に接着剤を使用しないため簡単に組立ができ、軸受けとスライドする軸の間に隙間を設けることができるので回転が可能となり、回転により発生するバネの捩れ、歪みを無くすための部品を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
ペン先保持部を備えた円筒状の軸受けに、軸方向に弾性を持たせるため複数のスリ割り溝と、円筒状軸受け内面に挿入されるスライドする回転軸は、先が細く、後にいくにしたがって太くなる形状となるテーパー凸形状とすることでスリ割り溝に大きな歪みを与えず、比較的弱い力で挿入作業ができ、円筒状の軸受けに設けたスリ割り溝内面に設けたスライドする回転軸を嵌合させるための環状テーパー凹部に係止する部分を大きくできるため、抜け防止効果の得られる。更に、スライドする回転軸と円筒状の軸受けが勘合すると円筒状軸受けのスリ割り溝外周部をスライドする回転軸が覆い隠す形状とすることで外部より故意にスリ割り溝を広げ、スライドする回転軸を抜くことができない構造とする。また、円筒状軸受け内面と挿入されるスライドする回転軸の外周面に隙間を設けることで円筒状軸受けとスライドする回転軸は径方向に回転可能な構造とする。
【実施例１】
【０００７】
以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。図１はタブレット入力装置に使用する信号検出用入力ペン１であり、ペン先２がタブレット上２１に触れ、ペン先２を押すと入力ペン１は動作を開始し、タブレット２１上の座標２１ｘ、２１ｙの位置をペン先２内の金属軸２ａ（図２参照）が電気信号として感知しチャック３０、接続されたスライド軸４０がバネ３に伝わり上記したタブレット２１上の座標２１ｘ、２１ｙの位置を電気信号としてペン基板４に接続されたバネ３が電気信号としてペン基板４内の回路（図示せず）に伝える。回路（図示せず）で処理された電気信号がケーブル６ａ、６ｂを伝わり各ケーブル覆うペンケーブル５内を通り、タブレット基板２２にコネクタ２３を介して接続される。タブレット基板２２より表示画面上（図示せず）に入力ペン１のペン先２の位置を表示する。
【０００８】
図２は、本発明の一例である入力ペンの各部品構成を表す断面図である。入力ペン１のペン先２は導電性を有する金属（アルミ、真鍮、鉄、ステンレス等）の軸２ａに絶縁樹脂（ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＣ等）の入力部２ｂを一体成形しること信号を検出できる構成としている。ペン先２は金属性のチャック３０により保持され交換可能な形状としている。チャック３０は金属で成形されたスライド軸４０に接続され、スライド軸４０は絶縁樹脂で成形されたホルダ７に保持されバネ３によりペン先２側の先端方向に常に押された状態にある。
ホルダ７はセンサ８、バネ３を保持し、ペン基板４の位置を決めるための溝７ａを設けペン基板４を挿入することホルダ７とペン基板４の位置を決めができる形状をしている。
【０００９】
筆記による圧力でペン先２を押すとチャック３０と接続されたスライド軸４０がホルダ７内の移動し、スライド軸４０の後端部はセンサ８内に入り込み入力ペン１の動作を開始する。ペン先２にかかる圧力を解除するとバネ３によりスライド軸４０、チャック３０、ペン先２は元の位置に戻る。バネ３は金属で成形されペン基板４に半田で接合されている。ペン基板４には複数の電気信号を処理する回路（図示せず）とグランド（図示せず）が設けてあり、各信号とグランドは信号ケーブル６ａ、６ｂとグランドケーブル６ｃによりタブレット２１の制御基板２２にコネクタ２３接続されている。
取付リング９は内筒１０後端部が隙間無く挿入でき、ペン基板４を溝９ａに挿入できる形状をしている。取付リング９の後端側は柔らかい樹脂（ＰＥ、塩ビ等）で成形されたペンケーブル５を圧接成形し、信号ケーブル６ａ、６ｂがペンケーブル５内を通る形状としている。尾栓１１はペンケーブル５と取付リング９が挿入できる形状とし入力ペン１に螺合される。
【００１０】
図３は本発明となるチャックとスライド軸の斜視図である。金属で筒状に成形されたチャック３０には先端にペン先２を着脱できる先穴３１を設け、後端にスライド軸４０を挿入するための後穴３２が設けてある。チャック３０後端部より筒状部３３に複数のスリ割り溝３４と筒内面３５にはスライド軸４０の挿入部４１の形状が勘合、係止する形状３６の凹部３７を備える。
スライド軸４０の挿入部４１の先端部４２は、後穴３２に挿入するチャック３０内面の径３５より、小さく挿入部４１の後端部４３に行くに連れ径を大きくした緩やかな角度のテーパー凸形状とし、凹部３４に勘合し係止する挿入部４１形状を備える。スライド軸４０がチャック３０に嵌合すると、チャック３０円筒部３３外周を鍔部４４で覆いチャック３０が外力によりスリ割り溝３４を強引に広げたり、変形されないようにホルダ部に鍔部４５を設けた構成とした。
【００１１】
図４、５は本発明の取付方法を示す断面図である。チャック３０にスライド軸４０を取り付ける方法を説明する。チャック３０の後穴３２（図３参照）にスライド軸４０の先端部４２を挿入し、先穴３１方向に挿入部４１を押し込むことでスリ割り溝３４が拡径する。スライド後端部４３が凹部３７に組み込まれ係止部３６に隙間を持って挿入されると、拡径したスリ割り溝３４は弾性で元の形状に戻ると同時に、スライド軸４０のホルダ４５が筒状部３３の外周に鍔部４４で覆い接続される。組み込まれた凹部３７とスライド軸４０の挿入部４１の外周面との間に、隙間４６を設けているためスライド軸４０の回転軸部４７を中心に径方向４８に回転が可能となる。
【実施例２】
【００１２】
図６第２の実施例を示す。チャック３０に設けられているスリ割りの肉厚５０を薄くし、拡径する弾性を弱めることで、スライド軸４０を軽い挿入力で接続できる。スライド軸４０はチャック３０に設けられている後穴５１より挿入され、スリ割り溝５２を押し広げる。チャック３０内面５３より大きい第１の突起５４が、チャック３０の先端方向へ挿入されることで、後穴５１は図７のように大きく広がり、第１の突起５４より更に大きい第２の突起５５が容易に挿入できる。スリ割りの肉厚５０を薄くし、突起設ける位置を分けることで軽い力で挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タブレット入力装置の構成図
【図２】入力ペンの各部品構成を表す断面図
【図３】チャックとスライド軸の斜視図
【図４】取付方法を示す第１断面図
【図５】取付方法を示す第２断面図
【図６】第２の実施例の第１断面図
【図７】第２の実施例の第２断面図
【図８】背景技術の説明図
【符号の説明】
【００１４】
１      入力ペン
２      ペン先
３      バネ
４      ペン基板
５      ペンケーブル
６ａ    信号ケーブル
６ｂ    信号ケーブル
６ｃ    グランドケーブル
７      ホルダ
８      センサ
９      取付リング
９ａ    溝
１０    内筒
１１    尾栓
２１    タブレット
２１ｘ  座標
２１ｙ  座標
２２    タブレット基板
２３    コネクタ
２４    コネクタ
２５    アース
３０    チャック
３１    先穴
３２    後穴
３３    筒状部
３４    スリ割り溝
３５    筒内面
３６    係止できる形状
３７    凹部
４０    スライド軸
４１    挿入部
４２    先端部
４３    後端部
４４    鍔部
４５    ホルダ
４６    隙間
４７    回転軸部
４８    中心に径方向
５０    スリ割り肉厚
５１    後穴
５２    スリ割り溝
５３    内面
５４    第１の突起
５５    第２の突起
８０    入力ペン
８１    ペンの本体
８２    ペン先
８３    軸受け
８５    突出、収納方向
８６    スライドする回転軸
８８    バネ
８９    径方向に回転
９０    ガイド
【図１】
2007299234.tif 000003
【図２】
2007299234.tif 000004
【図３】
2007299234.tif 000005
【図４】
2007299234.tif 000006
【図５】
2007299234.tif 000007
【図６】
2007299234.tif 000008
【図７】
2007299234.tif 000009
【図８】
2007299234.tif 000010